2024年高考物理试卷（附参考答案）.pdf

2024 年高考物理试卷年高考物理试卷一一、选择题选择题：本题共本题共 10 小题小题，共共 46 分分在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 17 题只有一项符合题目要求题只有一项符合题目要求，每题每题 4 分；第分；第 810 题有多项符合题目要求，每题题有多项符合题目要求，每题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有分，有选错的得选错的得 0 分1（4 分）2024 年 5 月 3 日，长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道火箭升空过程中，以下描述其状态的物理量属于矢量的是（）A质量B速率C动量D动能2（4 分）“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上 P、Q 两点做圆周运动的（）A半径相等B线速度大小相等C向心加速度大小相等D角速度大小相等3（4 分）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上当墨条的速度方向水平向左时（）A砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力4（4 分）某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（）A换用更粗的头发丝B换用红色激光照双缝C增大纸板与墙面的距离D减小光源与纸板的距离5（4 分）某种不导电溶液的相对介电常数r与浓度 Cm的关系曲线如图（a）所示。

将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成如图（b），若降低溶液浓度，则（）A电容器的电容减小B电容器所带的电荷量增大C电容器两极板之间的电势差增大D溶液浓度降低过程中电流方向为 MN6（4 分）在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面（纸面）内运动如图，则其运动轨迹为直线；若小球的初速度方向垂直于虚线（）A动能减小，电势能增大B动能增大，电势能增大C动能减小，电势能减小D动能增大，电势能减小7（4 分）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点 O，其在地球与某球体天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响）1和2，地球半径是该天体的 n 倍的值为（）A2nBCD（多选）8（6 分）X 射线光电子能谱仪是利用 X 光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器用某一频率的 X 光照射某种金属表面，逸出了光电子，则（）A该金属逸出功增大BX 光的光子能量不变C逸出的光电子最大初动能增大D单位时间逸出的光电子数增多（多选）9（6 分）如图，两条“”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为 L，均处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为 2B 和 B。

将有一定阻值的导体棒 ab、cd 放置在导轨上，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好ab、cd 的质量分别为 2m 和 m，长度均为 L导轨足够长且电阻不计（）A回路中的电流方向为 abcdaBab 中电流趋于Cab 与 cd 加速度大小之比始终为 2：1D两棒产生的电动势始终相等（多选）10（6 分）一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为t0 时，木板在水平恒力作用下，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板已知 t0 到 t4t0的时间内，木板速度 v 随时间 t 变化的图像如图所示，其中 g 为重力加速度大小t4t0时刻，小物块与木板的速度相同下列说法正确的是（）A小物块在 t3t0时刻滑上木板B小物块和木板间的动摩擦因数为 2C小物块与木板的质量比为 3：4Dt4t0之后小物块和木板一起做匀速运动二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分11（6 分）某探究小组要测量电池的电动势和内阻可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为 R0）、金属夹、刻度尺、开关 S、导线若干他们设计了如图所示的实验电路原理图1）实验步骤如下：将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路（填“A”或“B”）端；闭合开关 S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数 U，断开开关 S；多次重复步骤，根据记录的若干组 U、L 的值，作出图（c）；按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤，作出图（c）中图线。

2）由图线得出纵轴截距为 b，则待测电池的电动势 E3）由图线求得、的斜率分别k1、k2，若n，则待测电池的内阻r（用n 和 R0表示）12（8 分）图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期 T 与外径 D 之间的关系1）用刻度尺测量不同颜色积木的外径 D，其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出Dcm2）将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点 O，将积木的右端按下后释放（c）所示当积木左端某次与 O 点等高时记为第 0 次并开始计时，第 20 次时停止计时个周期3）换用其他积木重复上述操作，测得多组数据为了探究 T 与 D 之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究颜色红橙黄绿青蓝紫lnD2.93922.78812.59532.48492.197.1.792lnT0.450.530.560.650.780.921.02根据表中数据绘制出 lnTlnD 图像如图（d）所示，则 T 与 D 的近似关系为ATBTD2CTDT（4）请写出一条提高该实验精度的改进措施：13（10 分）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1：n25：1，原线圈接在电压峰值为 Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为 R 的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，加热前气体温度为 T0。

1）求变压器的输出功率 P2）已知该容器内的气体吸收的热量 Q 与其温度变化量T 成正比，即 QCT，其中 C 已知若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求电热丝的通电时间 t14（12 分）如图，高度 h0.8m 的水平桌面上放置两个相同物块 A、B，质量 mAmB0.1kgA、B间夹一压缩量x0.1m 的轻弹簧，弹簧与 A、B 不拴接同时由静止释放 A、B，弹簧恢复原长时A 恰好从桌面左端沿水平方向飞出A0.4m；B 脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离 xB0.25m 后停止A、B 均视为质点，取重力加速度 g10m/s2求：（1）脱离弹簧时 A、B 的速度大小 vA和 vB；（2）物块与桌面间的动摩擦因数；（3）整个过程中，弹簧释放的弹性势能Ep15（18 分）现代粒子加速器常用电磁场控制粒子团的运动及尺度简化模型如图：、区宽度均为L，存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向，区电场足够宽；各区边界均垂直于 x 轴，质量均为 m 的粒子如图，甲、乙平行于 x 轴向右运动v0和 v0甲到 P 点时，乙刚好射入区乙经过区的速度偏转角为 30甲到 O 点时，乙恰好到 P 点已知区存在沿+x 方向的匀强电场0。

不计粒子重力及粒子间相互作用，忽略边界效应及变化的电场产生的磁场1）求磁感应强度的大小 B2）求区的宽度 d3）区 x 轴上的电场方向沿 x 轴，电场强度 E 随时间 t、位置坐标 x 的变化关系为 Etkx，其中常系数0，取甲经过 O 点时 t0已知甲在区始终做匀速直线运动，设乙在区受到的电场力大小为 F，求乙追上甲前 F 与x 间的关系式（不要求写出x 的取值范围）10ABD11（1）A；（2）12（1）7.55；（2）10；（4）可采用更光滑的硬质接触面13解：（1）原线圈两端的电压有效值为：U1Um根据理想变压器的工作原理可得副线圈两端的电压有效值为：U2Um变压器的输出功率为：P（2）该容器内的气体发生等容变化，根据查理定律：，则容器内的气体温度变为加热前的 6倍0，可得该容器内的气体吸收的热量为：QCTC（2T3T0）CT0电热丝生热的功率等于变压器的输出功率 P，由题意可得：PtQ 联立解得：t14解：（1）弹簧恢复原长时 A 恰好从桌面左端沿水平方向飞出，A 飞出后做平抛运动水平射程：xAvAt下落高度：hgt2联立解得：vA1m/s物块 A、B 与弹簧作用过程、B 受到的滑动摩擦力等大反向、B 与弹簧组成的系统合外力为零，以向右为正方向mAvA+mBvB0 解得：vB5m/s（2）对 B 脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离 xB0.25m 后停止的过程，根据动能定理得：mBgxB0mB解得物块与桌面间的动摩擦因数为4.2（3）物块 A、B 与弹簧作用过程，A。

对此过程由能量守恒与功能关系得：EpmA+mB+mAgxA+mBgxB又有：mAmB0.2kg，xxA+xB解得：Ep0.12J15解：（1）粒子在磁场中做与圆周运动，已知粒子乙经过区的速度偏转角为 30乙，其运动轨迹如图 1 所示：由几何关系得：R乙sin30L由洛伦兹力提供向心得：qBv0m联立解得：B（2）设粒子乙从射入区到运动到达 P 点的时间为 t1则有：t16粒子甲在磁场中的圆周运动轨迹如图 4 所示，其到达 P 点时的速度方向沿 x 轴正方向已知甲到 P 点时，乙刚好射入区，乙恰好到 P 点1对粒子甲，根据牛顿第二定律得：qE0ma甲，已知：E5解得粒子甲在区运动的加速度大小为：a甲由运动学公式得：d解得：d（3）设粒子甲进入区时的速度为 v甲，则有：v甲3v7已知取甲经过 O 点时 t0，甲在区始终做匀速直线运动，甲相对 O 点的位移为：x甲v甲t3v3tt 时刻甲所处位置的电场强度为零，则有：tkx甲t3kv0t8可得：k则有：Et设乙粒子在区的运动时间为 t2，进入区后再运动t 时间，在区的位移大小为 x乙，在此时此位置其受到的电场力大小为：FqEq此时对于甲粒子，则有：q0甲、乙间距为xx甲x乙x联立解得：F。